储热型太阳能供暖系统热输送全过程特性研究
2021-10-31郭枭邱云峰史志国王亚辉宋力田瑞
化工学报 2021年10期
郭枭,邱云峰,史志国,王亚辉,宋力,田瑞
(1内蒙古工业大学能源与动力工程学院,内蒙古呼和浩特 010051;2内蒙古自治区可再生能源重点实验室,内蒙古呼和浩特 010051)
引 言
当前,我国北方寒冷地区的建筑供暖能耗及污染物排放量仍非常庞大,严重影响着区域大气环境及化石能源储量[1]。将“太阳能+”制热技术应用于建筑采暖或农业温室大棚恒温,具有显著的节能减排优势[2-3],对实现“碳达峰”及“碳中和”目标具有重要的现实意义。
储热型太阳能供暖系统热输送过程包括集热、储热和散热三个环节。集热性能是影响系统太阳能利用率及经济性的关键因素之一[4-5]。储热可改善系统供暖过程的连续性、稳定性及节能效果,潜热储热具有储热密度高、近等温储/放热等特点[6-8],可广泛应用在太阳能供暖领域[9-10]。优良的散热性能可改善建筑室内热环境并提升系统节能能力[11-12]。故研究储热型太阳能供暖系统的集热-储热-散热全过程特性,对优化系统配置及运行策略具有重要意义。
针对太阳能供暖系统,国内外相关领域学者开展了诸多研究。赵树兴等[13]优化了太阳能采暖系统中平板集热器的安装方式和运行策略。Qiu等[14]设计了带有非跟踪式折线型和抛物线型反射镜的太阳能平板集热器,并研究了集热性能。Chen等[15]将复合抛物面光伏/光热系统和吸收式地源热泵应用于新型供暖系统,分析了供暖系统的能源利用率、环保性、经济性和适应性。李金平等[16]研究了全玻璃真空管太阳能集热系统的动态供暖性能,给出了储热水箱总热损系数及太阳能集热器阵列集热效率的回归方程,计算了太阳能利用率。……
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